(57)【要約】  本発明の特徴によれば、流体の流れ方向に沿って回転して電気を発電させる水力発電装置において、水中に直立可能に設置された中心構造物と、前記中心構造物の外周面に設置され、外周面に少なくとも一つ以上の抵抗板が結合される回転体と、前記中心構造物と回転体との間に備えられて前記回転体が前記中心構造物を中心に回転されるようにする回転リングと、前記回転体に一側が結合されて一体に回転される変速部と、前記変速部の他側にモーター軸が結合され、前記モーター軸の回転によってエネルギーを発電する発電機と、を含み、前記抵抗板が水中に位置されて水の流れによって抵抗力を発生させると同時に回転体が回転して発電機からエネルギーが発電される。前述したような本発明によれば、管理、統制及び施設が寿命延長に効率的で、設置においてコストの節減に効率的な水力発電装置を提供することができる。
2019523366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れ方向に沿って回転して電気を発電させる水力発電装置において、
水中に直立可能に設置された中心構造物と、
前記中心構造物の外周面に設置され、外周面に少なくとも一つ以上の抵抗板が結合される回転体と、
前記中心構造物と回転体との間に備えられ、前記回転体が前記中心構造物を中心として回転するようにする回転リングと、
前記回転体に一側が結合されて一体に回転される変速部と、
前記変速部の他側にモーター軸が結合され、前記モーター軸の回転によってエネルギーを発電する発電機と、を含み、
前記抵抗板が水中に位置して水の流れによって抵抗力を発生させると同時に、回転体が回転して発電機からエネルギーが発電されるが、前記抵抗板は前記回転体が流速の方向に関係なく常に同じ方向に回転することができるように回転力を生成させるように配置されたことを特徴とする水力発電装置。
【請求項２】
前記抵抗板は、
前記回転体に対して放射状に形成された複数の回転支持台と、
前記回転支持台で前記回転体の反対側である一側で回転可能に結合された抵抗板と、を含み、
前記回転支持台は前記抵抗板が回転可能に結合されて支持される支持部をさらに含むが、
前記回転支持台の一部は前記抵抗板の回転を停止して抵抗力が生成されるようにし、
前記抵抗板は前記回転支持台の一側で回転体の中心部に向けるように回転しながら抵抗力を発生し、前記抵抗板が前記回転支持台と重なるように配置された時抵抗力が発生されて前記回転体が回転されることを特徴とする請求項１に記載の水力発電装置。
【請求項３】
前記抵抗板は前記回転支持台の一側にヒンジで回転可能に結合され、流速の方向に沿って前記抵抗板が回転し、
前記回転力が発生する位置では前記抵抗板が前記回転支持台と重なるように配置されて前記回転支持台と前記抵抗板とが平行に配置され、前記回転力が発生しない位置では前記抵抗板が流速の方向に平行に配置されて抵抗板に生ずる回転力の偏差によって前記回転体が回転することを特徴とする請求項２に記載の水力発電装置。
【請求項４】
流速の方向で前記回転体を見た時、回転体を基準として右側で抵抗板が回転支持台によって回転が止められて抵抗力を発生するように抵抗板と回転支持台が配置された場合、前記回転体は反時計回り方向に回転し、
左側で抵抗板が回転支持台によって回転が止められて抵抗力を発生するように抵抗板と回転支持台が配置された場合、前記回転体は時計回り方向に回転することを特徴とする請求項３に記載の水力発電装置。
【請求項５】
前記回転体と前記中心構造物を支持するベース部をさらに含み、
前記回転体は内部が空の円筒状で、前記中心構造物の一部が回転体の内部に備えられ、
前記回転体の上端部は前記中心構造物が貫通する貫通孔が形成されたカバー部が形成され、前記中心構造物は前記回転体カバー部の底面と離隔されるように中心構造物の外周面で放射状に突出される段差部が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の水力発電装置。
【請求項６】
前記回転体と中心構造物との間に備えられる回転リングは、前記回転体の内周面と前記中心構造物の外周面との間に多層構造に複数備えられる内部転がりリングを含んで備えられて前記回転体を支持することで前記回転体が前記中心構造物の中心軸を基準として回転することを特徴とする請求項５に記載の水力発電装置。
【請求項７】
前記回転リングは、
前記回転体のカバー部と前記中心構造物の段差部との間に備えられて前記回転体の上部側を支持する上部転がりリングと、
前記ベース部と前記回転体の下側面との間に備えられて前記回転体の下部側を支持する下部転がりリングと、をさらに含んで構成され、
前記上部転がりリングと下部転がりリングは共に備えられるか、二つの中のいずれか一つのみ選択的に備えられることを特徴とする請求項６に記載の水力発電装置。
【請求項８】
前記回転体は、上部外周面にギア部が備えられ、
前記変速部は、前記回転体の前記ギア部に結合される動力接続ギアと、
前記発電機のモーター軸に結合される変速ギアと、
前記動力接続ギアと変速ギアを連結して回転力を伝達する動力伝達軸と、を含み、
動力接続ギアと変速ギアの歯数によって回転体の回転による回転速度を変速可能であることを特徴とする請求項１に記載の水力発電装置。
【請求項９】
前記回転支持台の一部は前記抵抗板の回転を停止して抵抗力が生成されるようにし、前記回転支持台で前記抵抗板を停止させるために前記抵抗板と当接する流速方向の露出面は抵抗力を高めるために平面または凹まれるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の水力発電装置。
【請求項１０】
前記抵抗板が回転可能に結合されるヒンジは前記抵抗板の一側端の中央で一つのヒンジを配置するか、回転支持台の末端で上下に拡張させて抵抗板の上面と下面を支持するブラケットにヒンジが配置されることを特徴とする請求項２に記載の水力発電装置。
【請求項１１】
前記抵抗板は前記ヒンジから遠くなるほど幅が広くなる曲線からなり、前記抵抗板に異物がかかることを防止することを特徴とする請求項１０に記載の水力発電装置。
【請求項１２】
前記回転支持台と抵抗板は一つ以上の多層構造に形成され、各層には３６０度に対して同じ角度に分割して回転支持台と抵抗板が設置されたことを特徴とする請求項２に記載の水力発電装置。
【請求項１３】
前記抵抗板は、前記抵抗板が回転して回転支持台に重なる時、前記回転支持台と接する抵抗板の後方側の表面は凸出するように形成され、後方側の表面の反対側である前方側の表面は凹まれて形成されるように前記抵抗板の上部側と下部側が抵抗板の中心部に向けて曲げられることを特徴とする請求項２に記載の水力発電装置。
【請求項１４】
前記回転支持台は回転体が同じ方向に回転する時、回転支持台の所定位置で前記回転体の回転方向と反対する方向に所定角度に曲げられた弯曲部が形成されて前記抵抗板が回転支持台に重なった状態で前記回転体の遠心力によって抵抗板の回転を防止することを特徴とする請求項２に記載の水力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水力発電装置に関し、より詳しくは、水力発電装置の流体の流れ方向に関係なく抵抗板で発生される抵抗で回転体が同じ方向に回転して流体の流れによる電気発電が行われることができる水力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電気を生産する方法としては、水力発電、潮力発電、火力発電、原子力発電とともに風力発電、太陽光発電などが一般的に利用されているが、その中で、火力発電、原子力発電設備の場合は、稼動のために莫大な消費エネルギーと高度の技術、人力、高価の先端装備などが要求されるだけでなく、相当な設置、メンテナンス費用などはもちろん、特に環境に致命的な環境汚染物が多量生成される逆機能が存在するという問題点がある。
【０００３】
従って、三面が海に囲まれ、風の移動性の良い山岳地域が豊かな韓国の地理的条件を考慮して風力または潮力を利用した環境にやさしく、低炭素新再生グリーンエネルギの開発に大きな関心が集まっている。
【０００４】
一方、今まで最も多く設置して用いられる通常の風力装置は一名プロペラ型回転で、垂直に設置された一つの支柱の上部先端に動力伝達部が装着され、その動力伝達部の一側に約３〜４つの翼が所定の直径範囲内で所定の等角放射状に配置された一つの回転翼が風の吹く方向に向かって垂直に装着される構造になっている。このような構造の従来の風力発電機は、扇風機の翼のようにその支柱の上端に一つの回転翼装置のみ縦に設置される非合理的な構造であることによってその一つの回転翼の回転駆動による少量発電量しか期待することができず、発電量の増大のためには膨大に広い場所に上述した構造物の個数を相当量増設することが要求されることから莫大な設置場所及び投資費用に比べて得られる発電量には限界がある。
【０００５】
また、従来は水の流れによって抵抗板を押し出す力だけで定位置が決まるが、抵抗板が重い場合押し出す力を全て活用しにくいという問題点があった。
【０００６】
また、水の流れ方向に変化が発生する場合回転する方向が変わることがあって実際発電機を利用するのに困難があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような問題点を解決するために案出された本発明の目的は、抵抗板が水中に位置されて水の流れによって抵抗力を発生させると同時に回転体が回転され、発電機が水面の上に設置されるようにすることで、管理、統制及び施設が寿命延長に効率的で、設置においてコストの節減に効率的な水力発電装置を提供することにある。
【０００８】
また、水の流れ方向が変わっても同じ方向に回転することができる抵抗板の配置構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述したような目的を達するための本発明の特徴によれば、流体の流れ方向に沿って回転して電気を発電させる水力発電装置において、水中に直立可能に設置された中心構造物と、前記中心構造物の外周面に設置され、外周面に少なくとも一つ以上の抵抗板が結合される回転体と、前記中心構造物と回転体との間に備えられて前記回転体が前記中心構造物を中心として回転されるようにする回転リングと、前記回転体に一側が結合されて一体に回転する変速部と、前記変速部の他側にモーター軸が結合され、前記モーター軸の回転によってエネルギーを発電する発電機と、を含み、前記抵抗板が水中に位置して、水の流れによって抵抗力を発生させると同時に回転体が回転して発電機からエネルギーが発電されるが、前記抵抗板は前記回転体が流速の方向に関係なく常に同じ方向に回転することができるように回転力を生成させるように配置された構造に特徴がある。
【００１０】
このために、本発明の前記抵抗板は前記回転体に対して放射状に形成された複数の回転支持台と、前記回転支持台で前記回転体の反対側である一側にヒンジで回転可能に結合された抵抗板と、を含み、前記回転支持台は前記抵抗板が回転可能に結合されて支持される支持部をさらに含むが、前記抵抗板は流体の力を受けて回転力を発生させて前記回転体を回転させるが、回転力が最大である角度は流速の方向と９０度の差がある角度で、回転力が最小である角度は前記回転力が最大である角度と１８０度の差がある角度であり、前記回転力が最大である角度では前記抵抗板は前記流速の方向に対して直角方向に配置され、前記回転力が最小である角度では前記抵抗板は前記流速の方向と平行になるように配置する。
【００１１】
即ち、前記回転支持台の一部は前記抵抗板の回転を停止させて抵抗力が生成されるようにし、前記抵抗板は前記回転支持台の一側で回転体の中心部に向かうように回転しながら抵抗力を発生し、前記抵抗板が前記回転支持台と重なるように配置された時抵抗力が最大になって回転力が最大になるように配置される。
【００１２】
前記回転力が発生する位置では前記抵抗板が前記回転支持台と重なるように配置されて前記回転支持台と前記抵抗板が平行に配置され、前記回転力が発生しない位置では前記抵抗板が流速の方向に平行に配置されて抵抗板に発生する回転力の偏差によって前記回転体が回転される。
【００１３】
また、本発明は、前記抵抗板は前記回転支持台の一側にヒンジで回転可能に結合されて流速の方向に沿って前記抵抗板が回転し、前記回転力が最大である角度では回転した前記抵抗板が前記回転支持台と重なるように配置されて前記回転支持台と前記抵抗板が平行するように配置され、前記回転力が最小である角度では回転した前記抵抗板が前記回転支持台と９０度広がるように配置されて前記回転支持台と前記抵抗板が直角を成すように配置されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は流速の方向で前記回転体を見た時、左側で回転力が最大になるように抵抗板と回転支持台が配置された場合、前記回転体は時計回り方向に回転し、右側で回転力が最大になるように抵抗板と回転支持台が配置された場合、前記回転体は反時計回り方向に回転することを特徴とする。
【００１５】
さらに、説明すれば、流速の方向で前記回転体を見た時、回転体を基準として右側で抵抗板が回転支持台によって回転が止められて抵抗力が発生するように抵抗板と回転支持台が配置された場合（図５のａ、ｂ参照）、前記回転体は反時計回り方向に回転し、左側で抵抗板が回転支持台によって回転が止められて抵抗力が発生するように抵抗板と回転支持台が配置された場合、前記回転体は時計回り方向に回転するようになる。
【００１６】
また、本発明は前記回転体と前記中心構造物を支持するベース部をさらに含み、前記回転体は内部が空の円筒状で、前記中心構造物の一部が回転体の内部に備えられ、前記回転体の上端部は前記中心構造物が貫通する貫通孔が形成されたカバー部が形成され、前記中心構造物は前記回転体カバー部の底面と離隔されるように中心構造物の外周面で放射状に突出する段差部が形成される。
【００１７】
この時、前記回転体と中心構造物との間に備えられる回転リングは、前記回転体の内周面と前記中心構造物の外周面との間に多層構造に複数備えられる内部転がりリングを含むが、前記内部転がりリングを備えて前記回転体を支持することで前記回転体が前記中心構造物の中心軸を基準として回転する。
【００１８】
また、前記回転リングは前記回転体のカバー部と前記中心構造物の段差部との間に備えられて、前記回転体の上部側を支持する上部転がりリングと、前記ベース部と前記回転体の下側面との間に備えられて、前記回転体の下部側を支持する下部転がりリングをさらに含んで構成され、前記上部転がりリングと下部転がりリングは共に備えられるか二つの中のいずれか一つだけ選択的に備えられる。
【００１９】
そして、前記内部転がりリングは、内周面に突出された突出突起が形成された内部リングと、前記内部リングの外周に備えられた転がり体と、前記転がり体を囲み、外周面が前記回転体の内周面に密着されて前記中心構造物を中心として回転される外部リングと、一つ以上で備えられ、前記中心構造物の長さ方向に沿って離隔されるように備えられる。
【００２０】
また、前記回転支持台の一部分は前記抵抗板の回転を停止させて抵抗力が生成されるようにするが（図５．ａ、ｂ参照）、前記回転支持台で前記抵抗板を停止させるために前記抵抗板と当接する面は抵抗力を高めるために平面または凹まれるように形成された凹部２４０を有し、その反対面は流体に対する抵抗力を減少するために凸出するように形成された凸出部２４１を有することができる。
【００２１】
前記凹部２４０や凸出部２４１は直線や曲線からなることができる（図５のｅ、ｆ参照）。
【００２２】
また、前記抵抗板が回転可能に結合されるヒンジは前記抵抗板の一側端の中央で一つのヒンジを配置（図５のｃ参照）するか、回転支持台の末端で上下に拡張させて抵抗板の上面と下面を支持するブラケット１８２にヒンジが配置（図５のａ参照）される構造を有することができる。
【００２３】
そして、前記抵抗板は前記ヒンジから遠くなるほど幅が広くなる曲線からなり、前記抵抗板に異物がかかることを防止することができる。
【００２４】
また、前記回転支持台と抵抗板は一つ以上の多層構造に形成され、各層には３６０度に対して同じ角度に分割して回転支持台と抵抗板が設置され、前記回転支持台は水平または傾斜するように配置されることができる。
【００２５】
ここで、図１は三つの層に形成された構造として、各層当たり２つの回転支持台と抵抗板が図示されているが、前記数字は変更されることができることは当然である。
【００２６】
また、本発明は前記中心構造物の下端に備えられて、前記中心構造物を垂直に直立可能に支持するベース部をさらに含む。
【００２７】
また、前記中心構造物は、外周面が上下方向を有するように内入された案内溝が形成され、前記案内溝の一側が内入された固定溝が形成され、前記内部転がりリングは、前記突出突起が前記案内溝に挿入されて上下に移動され、前記固定溝に挿入されて固定される。
【００２８】
そして、前記案内溝は両方内側面の間の幅の長さが内入されるほど長くなるように内入されて形成される。
【００２９】
また、前記固定溝へ突出突起が挿入されることによって前記回転体の中間部に結合される内部転がりリングが固定されることができるように、前記案内溝に挿入される固定棒をさらに含む。
【００３０】
そして、前記下部転がりリングは、下側面が底に支持される第１支持リングと、前記第１支持リングの上側面に備えられる転がり体と、前記転がり体を囲み、前記回転体の下側面を支持し、前記中心構造物を中心として回転する第２支持リングとを含む。
【００３１】
また、前記上部転がりリングは中心構造物の段差部に支持される第１支持リングと、前記第１支持リングの上側面に備えられる転がり体と、前記転がり体を囲み、前記回転体のカバー部底面を支持し、前記中心構造物を中心として回転する第２支持リングとを含む。
【００３２】
また、前記回転体は、上部外周面にギア部が備えられ、前記変速部は、前記回転体の前記ギア部に結合される動力接続ギアと、前記発電機のモーター軸に結合される変速ギアと、前記動力接続ギア及び変速ギアを連結して回転力を伝達する動力伝達軸とを含み、動力接続ギアと変速ギアの歯数によって回転体の回転による回転速度を変速可能である。
【００３３】
そして、前記回転体に前記中心構造物と直角方向に備えられた複数の回転支持台と、回転支持台に少なくとも一つ以上が備えられ、前記回転支持台に一側がヒンジで回転可能に結合された抵抗板と、をさらに含み、前記回転支持台は、末端に前記抵抗板が回転可能に結合されて支持される支持部を含むが、少なくとも一つ以上からなる。
【発明の効果】
【００３４】
以上で説明したような本発明によれば、管理、統制及び施設が寿命延長に効率的で、設置においてコストの節減に効率的な水力発電装置を提供することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、抵抗板を多様に回転支持台の支持台に回転可能に結合させることができ、個数を調節することによって、流体による抵抗をさらに発生させることができ、回転体の回転を容易にすることができるだけでなく、電気発電量がさらに向上されることができる水力発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の好ましい実施例による水力発電装置を示した斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施例による水力発電装置を示した分解斜視図である。
【図３】本発明の好ましい実施例による水力発電装置を示した斜視図である。
【図４】本発明の好ましい実施例による水力発電装置を示した断面図である。
【図５】本発明の好ましい実施例による水力発電装置の回転支持台と抵抗板との結合関係を示した斜視図である。
【図６】本発明で流体の方向による回転支持台と抵抗板の挙動を示す。
【図７】本発明で回転支持台の他の実施例による回転体の挙動を示す。
【図８】本発明で抵抗板の他の実施例による正面図である。
【図９】図８の「Ａ」方向で見た形状を示した図である。
【図１０】図８の抵抗板に対する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の目的を達するための最善の形態であって、流体の流れ方向に沿って回転して電気を発電させる水力発電装置において、水中に直立可能に設置された中心構造物と、前記中心構造物の外周面に設置され、外周面に少なくとも一つ以上の抵抗板が結合される回転体と、前記中心構造物と回転体との間に備えられて前記回転体が前記中心構造物を中心として回転されるようにする回転リングと、前記回転体に一側が結合されて一体に回転する変速部と、前記変速部の他側にモーター軸が結合され、前記モーター軸の回転によってエネルギーが発電される発電機と、を含む。
【００３８】
前記抵抗板が水中に位置して水の流れによって抵抗力を発生させると同時に回転体が回転して発電機からエネルギーが発電され、前記抵抗板は前記回転体が流速の方向に関係なく常に同じ方向に回転することができるように回転力を生成させるように配置されたことを特徴とする。
【００３９】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達する方法は添付される図面と詳細に後述される実施例を参照すれば明確になれる。しかしながら、本発明は以下で開示される実施例に限定されるのではなく、互いに異なる多様な形態で具現されることができ、ただ本実施例は本発明の開示を完璧にし、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は特許請求範囲のみによって定義される。明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を指称する。
【００４０】
以下、本発明の実施例によって水力発電装置を説明するための図面を参考して本発明について説明する。
【００４１】
図１は本発明の好ましい実施例による水力発電装置を示した斜視図であり、図２は本発明の好ましい実施例による水力発電装置を示した分解斜視図であり、図３は本発明の好ましい実施例による水力発電装置を示した斜視図であり、図４は本発明の好ましい実施例による水力発電装置を示した断面図である。
【００４２】
まず、本発明による水力発電装置は流体の流れ方向に沿って回転して電気を発電させるものである。
【００４３】
図１〜図４を参照すれば、本発明による水力発電装置は、中心構造物１１０、回転体１２０、回転リング、変速部１４０及び発電機１５０を含む。
【００４４】
中心構造物１１０は水中に直立可能に設置される。
【００４５】
中心構造物１１０は外周面が上下方向を有するように内入された案内溝１１１が形成され、案内溝１１１の一側が内入された固定溝１１２が形成される。
【００４６】
この時、案内溝１１１は両方内側面の間の幅の長さが内入されるほど長くなるように内入されて形成される。
【００４７】
また、本発明による水力発電装置は固定棒１７０をさらに含む。
【００４８】
固定棒１７０は固定溝１１２に突出突起１３１が挿入されることによって回転体１２０の中間部に結合される上部リングが固定されることができるように案内溝１１１に挿入される。
【００４９】
この時、固定棒１７０の平断面積は、案内溝１１１の平断面積と対応するように形成される。そして、固定棒１７０は案内溝１１１に結合されれば、案内溝１１１の両方内側面の間の幅の長さが内入されるほど深くなるように形成されて上下のみに動くことができる。
【００５０】
また、固定棒１７０は、固定棒１７０に結合された内部転がりリング１３０が案内溝１１１に移動して回転されないようにするためのものである。
【００５１】
また、本発明による水力発電装置はベース部１６０をさらに含む。
【００５２】
ベース部１６０は中心構造物１１０の下端に備えられて、中心構造物１１０を垂直に直立可能に支持する。
【００５３】
回転体１２０は中心構造物１１０の外周面に設置され、外周面に少なくとも一つ以上の抵抗板１９０が結合される。
【００５４】
回転体１２０は上部外周面にギア部１２２が備えられる。
【００５５】
回転リングは中心構造物１１０と回転体１２０との間に備えられて回転体１２０が中心構造物１１０を中心として回転されるようにする。
【００５６】
この時、回転リングは内部転がりリング１３０と下部転がりリング１３５及び上部転がりリング２３５を含む。
【００５７】
内部転がりリング１３０は中心構造物１１０の外周面と回転体１２０の内周面との間に備えられて回転体１２０を支持する。
【００５８】
この時、内部転がりリング１３０は突出突起１３１が案内溝１１１に形成されて上下に移動し、固定溝１１２に挿入されて固定される。
【００５９】
また、内部転がりリング１３０は内部リング１３２と、転がり体１３３と、外部リング１３４とを含む。
【００６０】
内部リング１３２は内周面に突出された突出突起１３１が形成される。
【００６１】
転がり体１３３は内部リング１３２の外周に備えられる。
【００６２】
外部リング１３４は転がり体１３３を囲み、外周面が回転体１２０の内周面に密着されて中心構造物１１０を中心として回転される。
【００６３】
この時、内部転がりリング１３０は少なくとも一つ以上備えられ、中心構造物１１０の長さ方向に沿って離隔されるように備えられることが好ましい。
【００６４】
即ち、内部リング１３２は固定棒１７０によって固定溝１１２に挿入固定され、外部リング１３４は回転体１２０と密着して回転される。
【００６５】
また、内部転がりリング１３０は、中心構造物１１０と回転軸との間の摩擦力を最小化するための構造であるので、その外に多様な構造でなることもできる。
【００６６】
前記回転体１２０と前記中心構造物１１０を支持するベース部１６０をさらに含み、前記回転体１２０は内部が空の円筒状で、前記中心構造物１１０の一部が回転体１２０の内部に備えられる。
【００６７】
そして、前記回転体１２０の上端部は前記中心構造物１１０が貫通する貫通孔が形成されたカバー部２１１が形成され、前記中心構造物１１０は前記回転体１２０のカバー部２１１の底面と離隔されるように中心構造物１１０の外周面で放射状に突出される段差部２１０が形成される。
【００６８】
即ち、前記回転体１２０は円筒状で、内部が貫通されるように形成されるが、下側の貫通孔の直径が上側の貫通孔の直径より大きく形成されて、回転体の内側には直径が大きい方から小さい方に変化する部位に中心線と垂直するようにカバー部２１１が形成される。
【００６９】
また、前記中心構造物１１０は円筒状で、内部が満たされた構造であり、下側の直径が上側の直径より大きく形成されて、直径が大きい方から小さい方へ変化する部位に中心線と垂直するように段差部２１０が形成される。
【００７０】
前記回転体１２０と中心構造物１１０との間に備えられる回転リングは、前記回転体１２０の内周面と前記中心構造物１１０の外周面との間に多層構造で複数備えられる内部転がりリング１３０を含む。
【００７１】
それによって、前記内部転がりリング１３０が備えられて前記回転体１２０を支持することによって、前記回転体１２０が前記中心構造物１１０の中心軸を基準として回転する。
【００７２】
また、前記回転リングは前記回転体１２０のカバー部２１１と前記中心構造物１１０の段差部２１０との間に備えられて、前記回転体１２０の上部側を支持する上部転がりリング２３５と、前記ベース部１６０と前記回転体１２０の下側面との間に備えられて前記回転体１２０の下部側を支持する下部転がりリング１３５をさらに含んでなる。
【００７３】
この時、前記上部転がりリング２３５と下部転がりリング１３５は共に備えられるか、二つの中のいずれか一つのみ選択的に備えられることができる。
【００７４】
一方、前記上部転がりリング２３５は第１支持リング２３６と、転がり体２３７と、第２支持リング２３８とを含む。
【００７５】
第１支持リング２３６は中心構造物１１０の段差部２１０に支持される。
【００７６】
転がり体２３７は第１支持リング２３６の上側面に備えられる。
【００７７】
第２支持リング２３８は転がり体２３７を囲み、回転体１２０のカバー部２１１を支持して中心構造物１１０を中心として回転される。
【００７８】
即ち、第２支持リング２３８は回転体１２０の荷重によって押される時、転がり体２３７によって転がり運動をすることによって第１支持リング２３６との摩擦力を最小化させることができる。
【００７９】
それによって、回転体１２０は、下部転がりリング２３５に支持されて荷重による摩擦力を最小化して回転される。
【００８０】
下部転がりリング１３５は中心構造物１１０のベース部１６０と回転体１２０の下側面との間に備えられて回転体１２０を支持する。
【００８１】
下部転がりリング１３５は中心構造物１１０の下部に結合されて回転体１２０の下側面を支持する。
【００８２】
この時、下部転がりリング１３５は第１支持リング１３６と、転がり体１３７と、第２支持リング１３８とを含む。
【００８３】
第１支持リング１３６は前記ベース部１６０に支持される。
【００８４】
転がり体１３７は第１支持リング１３６の上側面に備えられる。
【００８５】
第２支持リング１３８は転がり体１３７を囲み、回転体１２０の下側面を支持して中心構造物１１０を中心として回転される。
【００８６】
即ち、第２支持リング１３８は回転体１２０の荷重によって押される時、転がり体１３７によって転がり運動をすることによって第１支持リング１３６との摩擦力を最小化させることができる。
【００８７】
それによって、回転体１２０は、下部転がりリング１３５に支持されて荷重による摩擦力を最小化して回転される。
【００８８】
ここで、上部転がりリング２３５と下部転がりリング１３５を成す構造は同じであるので、第１支持リング、第２支持リング、回転体は同じ名称を用いる。
【００８９】
変速部１４０は回転体１２０に一側が結合されて一体に回転する。
【００９０】
この時、変速部１４０は、動力接続ギア１４２と、変速ギア１４４と、動力伝達軸１４６とを含む。
【００９１】
動力接続ギア１４２は回転体１２０の外周面に形成されたギア部１２２に結合される。
【００９２】
変速ギア１４４は発電機１５０のモーター軸１４７に結合される。
【００９３】
動力伝達軸１４６は動力接続ギア１４２と変速ギア１４４とを連結して回転力を伝達する。
【００９４】
即ち、動力接続ギア１４２と変速ギア１４４の歯数によって回転体１２０の回転による回転速度を変速可能である。
【００９５】
また、本発明による水力発電装置は回転支持台１８０及び抵抗板１９０をさらに含む。
【００９６】
回転支持台１８０は回転体１２０の中心構造物１１０と直角方向に備えられる。
【００９７】
この時、回転支持台１８０は複数備えられたことが好ましい。
【００９８】
抵抗板１９０は回転支持台１８０に少なくとも一つ以上が備えられ、回転支持台１８０に抵抗板１９０の一側がヒンジで回転可能に結合される（図５のａ参照）。
【００９９】
この時、回転支持台１８０は支持部１８２を含む。
【０１００】
支持部１８２は末端に抵抗板１９０が回転可能に結合されて支持される。
【０１０１】
この時、支持部１８２は少なくとも一つ以上からなることが好ましい。
【０１０２】
即ち、抵抗板１９０が水中に位置して水の流れによって抵抗力を発生させると同時に回転体１２０が回転して発電機１５０からエネルギーを発電する。
【０１０３】
図５は本発明の好ましい実施例による水力発電装置の回転支持台と抵抗板との結合関係を示した斜視図である。
【０１０４】
図５を参照すれば、一方、本発明のまた他の実施例の抵抗板１９０について説明すれば次の通りである。
【０１０５】
まず、抵抗板１９０について図５のｂを参照して説明する。
【０１０６】
回転支持台１８０は回転体１２０に直角方向に備えられる。
【０１０７】
この時、回転支持台１８０は回転体１２０の長さ方向に沿って複数備えられることが好ましい。
【０１０８】
また、回転支持台１８０は支持部１８２を含む。
【０１０９】
支持部１８２は末端に後述する抵抗板１９０が回転可能に結合されて支持される。
【０１１０】
この時、支持部１８２は所定距離隔されて一対で備えられる。即ち、一対に備えられた支持部１８２の間に抵抗板１９０が回転可能に結合される。
【０１１１】
次に、抵抗板１９０について図５のｃを参照して説明する。
【０１１２】
回転支持台１８０は回転体１２０に直角方向に備えられる。
【０１１３】
この時、回転支持台１８０は複数備えられ、回転支持台１８０の長さ方向に複数備えられることが好ましい。また、回転支持台１８０は上下方向に積層されて複数備えられることもできる。
【０１１４】
回転支持台１８０は支持部１８２を含む。
【０１１５】
支持部１８２は末端に抵抗板１９０が回転可能に結合されて支持される。
【０１１６】
この時、支持部１８２は少なくとも一つ以上からなることが好ましい。
【０１１７】
また、支持部１８２は、上部支持部と下部支持部を含む。
【０１１８】
上部支持部と下部支持部は互いに対向するように上下にそれぞれ形成される。
【０１１９】
また、上部支持部の下側面と下部支持部の上側面、即ち、上部支持部と下部支持部が互いに対向する面にそれぞれ回転孔が形成される。
【０１２０】
また、上部支持部と下部支持部の対向する面には、ストッパが突出される。
【０１２１】
この時、ストッパは上部支持部と下部支持部に形成されるが、後述する抵抗板１９０の他側が一側より回転方向に任意角度だけ（θだけ）さらに内入されるように傾斜するように形成される。
【０１２２】
この時、何れの角度（θだけ）は１〜１０度であることが好ましいが、これに限定されない。
【０１２３】
それによって、抵抗板１９０はストッパに支持される時、回転体１２０の回転時に発生する遠心力の方向に斜めに支持されてこれ以上回転されないことによって、遠心力によって外側にそり返らない。
【０１２４】
即ち、上部支持部と下部支持部に形成されるが、抵抗板１９０の他側が一側より回転方向へ何れの角度だけ（θだけ）さらに内入されるように斜めに形成されることによって、抵抗板１９０がストッパに安定的に支持されて、流速方向や遠心力によって、抵抗板１９０がストッパから分離されることを防止する。
【０１２５】
抵抗板１９０は回転支持台１８０に少なくとも一つ以上が備えられ、回転支持台１８０の長さ方向または上下方向に備えられることもできる。
【０１２６】
また、抵抗板１９０は固定孔が形成された反対側に中空状に形成されて、一側面が開口された挿入部が形成される。
【０１２７】
抵抗板１９０は補助抵抗板１９２を含む。
【０１２８】
補助抵抗板１９２は挿入部を通じて前記抵抗板１９０の内部に挿入されて抵抗板１９０の一側外部に突出される長さが可変される。
【０１２９】
従って、本発明による水力発電装置は、流体に対する抵抗板１９０の抵抗によって回転支持台１８０が回転され、回転体１２０が回転されることによって抵抗板１９０が流体の流れ方向に影響されず定位置が保持され、抵抗が発生されて流体の移動による電気発電が行われる。
【０１３０】
また、図８〜図１０を参照すれば、図８は本発明で抵抗板の他の実施例による正面図であり、図９は図８の「Ａ」方向で見た形状を示した図で、図１０は図８の抵抗板に対する斜視図である。
【０１３１】
図８に示したように、前記抵抗板１９０は前記ヒンジから遠くなるほど幅が広くなる曲線ａからなる。
【０１３２】
即ち、前記抵抗板１９０の表面は上部と下部側の幅が一側に漸次に広くなるように前記抵抗板１９０の表面の上端部と下端部は曲線ａを成すように形成される。
【０１３３】
また、支持部１８２は回転可能に抵抗板の中央にヒンジを配置してヒンジ結合することによって前記抵抗板１９０が回転可能に結合される。
【０１３４】
この時、前記抵抗板１９０のヒンジ結合部１９１が回転支持台１８０内に挿入されてヒンジ結合が行われ、ヒンジピンは回転支持台１８０の結合内に完全に挿入されて突出部が形成されない。
【０１３５】
そして前記支持部１８２の一側端部と前記抵抗板１９０のヒンジ結合部１９１は曲線でラウンドＲ状に形成される。
【０１３６】
従って、前記抵抗板１９０の上部と下部側が曲線ａを成し、支持部１８２に突出部が形成されなく、回転支持台１８０と抵抗板１９０のヒンジ結合部１９１はラウンドＲ状に形成されて流体内に流れる網やまた他の浮遊物が前記支持部１８２や抵抗板１９０にかからないで円滑な流体の移動による電気発電が行われる。
【０１３７】
一方、図９に示すように、前記抵抗板１９０は前記抵抗板１９０が回転して回転支持台１８０に重なる時、前記回転支持台１８０と接する抵抗板の後方側の表面１９０’は凸出するように形成され、後方側の表面１９０’の反対側である前方側の表面１９０’’は凹まれるように形成されるように前記抵抗板１９０の上部側と下部側が抵抗板の中心部に向けて曲がった形状に形成される。
【０１３８】
即ち、前記抵抗板１９０が回転支持台１８０と重なるように配置された時、前方側の表面１９０’’が凹まれるように形成されて抵抗板１９０の抵抗力を高めることができる。
【０１３９】
以下では図６を通じて流速の方向に関係なく常に同じ方向に回転することができるように回転力が発生されるように配置された抵抗板の配置形態について説明する。
【０１４０】
図６は流速方向が下から上方へ向かう時右側で抵抗板の抵抗力が最大になって回転力が最大に生成される配置構造である。
【０１４１】
即ち、図６に示すように、前記抵抗板は前記回転体に対して放射状に形成された複数の回転支持台１８０と、前記回転支持台で前記回転体の反対側である一側にヒンジで回転可能に結合された抵抗板１９０と、を含み、前記回転支持台は前記抵抗板が回転可能に結合されて支持される支持部１８２を含む。
【０１４２】
図６によれば、前記抵抗板１９０は流体の力を受けて回転力（抵抗板の抵抗力）を発生させて前記回転体を回転させるが、回転力が最大（図６の右側）になる角度は流速の入力方向と９０度の差があることが分かる。
【０１４３】
また、回転力が最小である角度（図６の右側参照）は前記回転力が最大である角度と１８０度の差があることを確認することができ、この時、前記回転力が最大である角度では前記抵抗板１９０は前記流速の方向に対して直角方向に配置され、前記回転力が最小である角度では前記抵抗板は前記流速の方向と平行に配置されることを確認することができる。
【０１４４】
また、図６によれば、前記抵抗板１９０は前記回転支持台１８０の一側にヒンジで回転可能に結合されて、流速の流れによって前記抵抗板が回転し、前記回転力が最大である角度では回転していた前記抵抗板１９０が前記回転支持台１８０と重なるように配置（図６の右側参照）されて前記回転支持台と前記抵抗板が平行に配置され、前記回転力が最小である角度では回転していた前記抵抗板１９０が前記回転支持台１８０と９０度広がるように配置（図６の左側参照）されて、前記回転支持台と前記抵抗板が直角（角図Ｂを参照）を成すように配置される。
【０１４５】
従って、図６に示すように、最大回転力が発生された抵抗板によって回転体１２０が回転することになり、回転体の回転とともに回転支持台と抵抗板が共に回転しながら抵抗板と回転支持台の角度が変わる。即ち、回転力が最大に発生する地点では回転支持台と抵抗板との角度が０度（図６の左側参照）で、回転力が最小に発生する地点では回転支持台と抵抗板との角度が９０度になり、角度は０度と９０度の間で変わる。
【０１４６】
また、図６に示すように、回転体１２０を流速が流れる方向から見た時、右側で回転力が最大になるように抵抗板と回転支持台が配置された場合、前記回転体は反時計回り方向に回転し、左側で回転力が最大になるように抵抗板と回転支持台が配置された場合、前記回転体は時計回り方向に回転するようになるが、この時の配置の差は流速方向で見た時、図６のように右側で抵抗板が回転支持台より先方に位した場合回転体は反時計回り方向に回転し、逆に抵抗板が回転支持台より裏側に位した場合回転体は時計回り方向に回転するようになる。
【０１４７】
そこで、流体が流れる方向が何れの方向に変わっても抵抗板と回転支持台の配置によって回転体の回転方向は変わらなくなる。
【０１４８】
また、図７は本発明で回転支持台の他の実施例による回転体の挙動を示す。
【０１４９】
図７に示すように、前記回転支持台１８０は回転体１２０が同じ方向に回転する時、回転支持台１８０の所定位置で前記回転体１２０の回転方向と反対する方向に所定角度（θ）曲げられた弯曲部１８３が形成される。
【０１５０】
即ち、図７によれば、前記回転体１２０の回転方向は時計回り方向の反対方向である左側に回転し、前記回転支持台１８０の弯曲部１８３は回転体１２０の回転方向と反対方向に曲げられる。
【０１５１】
それによって、回転支持台１８０の遠心力によって前記抵抗板１９０が回転されることを防止することができる。言い替えれば、前記抵抗板１９０が回転支持台１８０に重なった状態で回転体１２０の回転による遠心力で抵抗板１９０が回転されることができるが、弯曲部１８３を形成することによってこれを防止することができる。
【０１５２】
本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須的特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施されることができることを理解すべきである。従って、以上で記述した実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的でないことを理解すべきである。本発明の範囲は前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって現わされ、特許請求範囲の意味及び範囲そしてその均等概念から導出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれることに解釈すべきである。
【図１】
2019523366.tif 000003
【図２】
2019523366.tif 000004
【図３】
2019523366.tif 000005
【図４】
2019523366.tif 000006
【図５（ａ）】
2019523366.tif 000007
【図５（ｂ）】
2019523366.tif 000008
【図５（ｃ）】
2019523366.tif 000009
【図５（ｄ）】
2019523366.tif 000010
【図５（ｅ）】
2019523366.tif 000011
【図５（ｆ）】
2019523366.tif 000012
【図６】
2019523366.tif 000013
【図７】
2019523366.tif 000014
【図８】
2019523366.tif 000015
【図９】
2019523366.tif 000016
【図１０】
2019523366.tif 000017
【国際調査報告】
2019523366.tif 000018
2019523366.tif 000019
2019523366.tif 000020
2019523366.tif 000021